一种具有磁性密封的活塞式矿用单体支柱的制作方法

本实用新型涉及采矿用支护设备，具体的讲是一种具有磁性密封的活塞式矿用单体支柱。

背景技术：

活塞式矿用单体支柱作为一种常见的矿用配套支护设备，应用极为普遍，现有的活塞式矿用单体支柱主要采用两种方式进行油液密封，一种是在活塞与油缸的接触面设置密封圈，另一种是将活塞置于腔体内，腔体与油缸焊接为一体，两种方式都存在一些不足，前者的密封圏极易受温度、压力等环境因素影响而破损，后者会因长时间的重压作用使焊接位置开裂，两者都无法达到长久、良好的密封效果，使得活塞式矿用单体支柱在实际应用中存在极大安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有磁性密封的活塞式矿用单体支柱，用以解决现有活塞式矿用单体支柱油液密封性能不佳，存在极大安全隐患的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有磁性密封的活塞式矿用单体支柱，包括油缸、活塞和底座，油缸固定连接在底座上，活塞同轴置于油缸内，且活塞的外壁与油缸的内壁紧贴，所述活塞的外壁设置有环形槽，环形槽内设置有磁性密封体，磁性密封体包括隔磁腔、磁铁、导磁块、膜层和磁流液体，隔磁腔嵌入环形槽内，且隔磁腔贴近活塞的一侧设置为开口，磁铁位于隔磁腔内并紧贴靠近油缸的一侧，导磁块包覆住磁铁，膜层置于隔磁腔的开口位置，磁流液体填充于隔磁腔、导磁块和膜层围成的封闭区域内。

进一步的技术方案是，所述磁铁为圆环形永久磁铁，用以保障稳定的磁能。

进一步的技术方案是，所述导磁块的上下两侧的表面设置为齿形，且所述齿形上下对称分布，当磁流液体受磁力作用时，便于安装、固定导磁块本身，且同时同步作用于隔磁腔的上下位置，起到挤压效能。

进一步的技术方案是，所述活塞上设置有密封槽，密封槽位于环形槽的上方，密封槽内安装有O型密封圈。

进一步的技术方案是，所述活塞上设置有导向槽，导向槽位于密封槽上方，导向槽内安装有导向环。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少是如下之一：

本实用新型通过采用磁流密封技术代替现有的密封圈环绕密封技术，极大的提升了密封的性能，因密封圏密封或焊接密封实为固态密封，前者通过摩擦力作用使两接触面紧密贴合，难免会有无法接触的位置，后者更易受应力作用而开裂，而磁流密封实为液态密封，通过磁流液体的不断渗透，远比采用固态密封的方式密封性能强。

本实用新型通过设计特定结构的磁流密封体，即由隔磁腔、磁铁、导磁块、磁流液体和环形槽的侧壁形成密闭空间，用以密闭的形态实现最大限度的密封，保证磁流密封体使用寿命长，密封效果好。

本实用新型进一步通过在磁流密封体的一面设置膜层来预防当磁流液体发生沉积现象，淤积在环形槽的侧壁，导致磁流密封效能减弱的情况，更加保障磁流密封效果的稳定呈现。

附图说明

图1为具有磁性密封的活塞式矿用单体支柱的外观示意图；

图2为磁性密封体的结构示意图。

附图标记说明：1-油缸、2-活塞、3-底座、4-环形槽、5-磁性密封体、6-隔磁腔、7-磁铁、8-导磁块、9-膜层、10-磁流液体、11-密封槽、12-O型密封圈、13-导向槽、14-导向环。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1和图2所示，本实施例的第一个实施例是，一种具有磁性密封的活塞式矿用单体支柱，包括油缸1、活塞2和底座3，油缸1固定连接在底座3上，其连接方式主要有两种，销连接和钢丝连接，依实际情况选择使用，活塞2纵向置于油缸1内部，并与油缸1同轴心，且活塞2的外壁与油缸1的内壁紧密贴合在一起，便于当高压油液注入后，活塞2能平稳光滑地沿其轴向做上下往复地运动，所述活塞2的外壁上设置有环形槽4，环形槽4通常设计为圆环形状，无特定锥角，环形槽4内设置有磁性密封体5，磁性密封体5呈特定的结构，具体包括隔磁腔6、磁铁7、导磁块8、膜层9和磁流液体10，隔磁腔6呈一环形腔体，紧紧地嵌入环形槽4内，且隔磁腔6贴近活塞2的一侧设置为开口，便于生产磁流密封体5时相关零部件的装配，同时方便磁流液体10的注入，磁铁7位于隔磁腔6内并紧贴靠近油缸1的一侧，此结构设计在于使磁流液体10在磁铁7的磁力驱动下，集中作用于膜层9，使其密封更为紧密，同时在反作用力下，使磁流密封体5更紧靠油缸1的内壁，达到更好的密封效果，进一步的，导磁块8完全包覆住磁铁7，用以确保磁流液体10能更大面积的受磁力驱动，通过改变导磁块8的外表形状，还能有目的地驱使磁流液体10集中作用于某一位置，进一步的，膜层9置于隔磁腔6的开口位置，便于磁流液体10注入后磁流密封体5的密闭，膜层9自身有极强的弹性，便于在密闭的同时保障磁流液体10的循环流动，同时，避免了当磁流液体10发生沉降淤积时滞留在环形槽4侧壁的情况，更加有效地确保磁流密封体5的密封性能，最后，磁流液体10充分的填充于隔磁腔6、导磁块8和膜层9围成的封闭区域内，并在磁铁7的磁力驱动下作用于隔磁腔6和膜层9，用以实现磁流密封体5与环形槽4和油缸1的稳定、良好密封。

根据上述实施例，本实用新型的另一个实施例是，所述磁铁7为圆环形永久磁铁，磁铁7的磁能须足够满足磁流液体10实现良好的密封性能，以选择稀土永磁材料如钕铁硼为佳。

根据第一实施例，本实用新型的又一个实施例是，所述导磁块8的表面设置为齿形，此设计在于使磁流液体10能在磁力驱动下沿导磁块8的表面定向的作用在周边的隔磁腔6和膜层9上，增强磁流密封体5与环形槽4的密封效果，进一步的，通过将导磁块8的上下两面设计为对称的齿形，便于保证在对称的位置上承受同等的磁流液体10的作用力，从而使油缸1和活塞2受力均匀，方向位于同一水平线，不至于产生额外的切向力。

根据第一实施例，本实用新型的另一个实施例是，所述膜层9的表面涂刷有耐高温防氧化防磨涂料，膜层9作为弹性较强的隔层，在磁流液体10和活塞2的作用下须承受高温高压，且在长久的运动过程中要求耐磨和抗氧化，以避免膜层9的性能降低，甚至损坏。

根据第一实施例，本实用新型还有一个实施例是，所述活塞2上设置有密封槽11，设置密封槽11的作用在于进行二次密封防护，以避免偶发情况诸如活塞2倾斜时导致的磁流密封体5不能很好的实现其密封效果，进一步的，密封槽11的位置在环形槽4的上方，此更有益于起到二次密封防护的作用，同时，密封槽11内安装有O型密封圈12，选择富有弹性、一定机械强度和耐温耐腐蚀的橡胶材质为好。

根据第一实施例，本实用新型的新一个实施例是，所述活塞2上设置有导向槽13，导向槽13位于密封槽11上方，导向槽13内安装有导向环14，安装导向环14的目的在于防止活塞2在运动过程中与油缸1发生直接接触和摩擦，起到保护油缸1与活塞2不被损坏的作用，导向环14的常用材料为聚甲醛。

本实用新型通过采用磁流密封技术代替现有的密封圈环绕密封技术，极大的提升了密封的性能，因密封圏密封实为固态密封，前者通过摩擦力作用使两接触面紧密贴合，难免会有无法接触的位置，后者更易受应力作用而开裂，而磁流密封实为液态密封，通过磁流液体10的不断渗透，远比采用固态密封的方式密封性能强。

本实用新型通过设计特定结构的磁流密封体5，即由隔磁腔6、磁铁7、导磁块8、磁流液体10和环形槽4的侧壁形成密闭空间，用以密闭的形态实现最大限度的密封，保证磁流密封体5使用寿命长，密封效果好。

本实用新型进一步通过在磁流密封体5的一面设置膜层9来预防当磁流液体10发生沉积现象，淤积在环形槽4的侧壁，导致磁流密封效能减弱的情况，更加保障磁流密封效果的稳定呈现。

在本说明书中所谈到的“第一个实施例”、“另一个实施例”、 “又一个实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。